DE2738862A1

DE2738862A1 - Verfahren zur herstellung von duennwandigen zweikanalrohren

Info

Publication number: DE2738862A1
Application number: DE19772738862
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Ing Grad Holtorf; Wolfgang Dipl Ing Niwiera
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1977-08-29
Filing date: 1977-08-29
Publication date: 1979-03-22
Also published as: FR2401712A1; DE2738862C2; FR2401712B1

Description

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

26. Aug. 1977

Verfahren zur Herstellung von dünnwandigen Zweikanalrohren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von dünnwandigen Zweikanalrohren aus Metall vorzugsweise Kupfer oder einer Kupferlegierung, deren Innenraum durch eine stegartige Wand geteilt ist.

In der französischen Patentschrift 773 58^ ist ein Verfahren angegeben, mit dem Mehrkanalrohre hergestellt werden können. Nach dieser Patentschrift werden solche Mehrkanalrohre durch Pressen und anschließendes Ziehen fertig. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß die in Rede stehenden Zweikanalrohre nur in durch das Gewicht des Preßblockes begrenzten Längen herstellbar sind. Aus werkzeugtechnischen Gründen kann das Preßrohr nur mit relativ großen Wanddicken gepreßt werden, so daß das Rohr in einer Vielzahl von Zügen bis auf die Wanddicke heruntergezogen werden muß, in der es gewünscht wird.

- k-

909812/0016

Dies verteuert notgedrungen das Verfahren erheblich. Ein weiterer entscheidender Nachteil entsteht dadurch, daß das Pressen von maßhaltigen Zweikanalrohren in engen Toleranzen überhaupt nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, in wirtschaftlicher Weise Zweikanalrohre mit engen Toleranzen und dünnen Wanddicken in relativ großen Längen herzustellen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwei Metallbänder so geformt werden, daß sie gemeinsam ein Rohr bilden, daß die geformten Metallbänder mit einem ebenen Metallband mit ihren Längskanten in Berührung gebracht und die Längskanten der drei Werkstücke miteinander durch Schmelzschweißen verbunden werden. Zu einer besonders wirtschaftlichen Herstellungsmethode gelangt man, wenn die Metallbänder kontinuierlich in horizontaler Richtung von drei achsparallel angeordneten Vorratsspulen im Abstand zueinander abgezogen werden, daß der Abstand durch Heranführen der oben und unten verlaufenden Metallbänder verringert wird und die oben und unten verlaufenden Metallbänder kontinuierlich zu einem Halbrohr geformt und daß die Längskanten der drei Metallbänder kontinuierlich durch elektrisches Lichtbogenschweißen unter Schutzgas verschweißt werden. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Metallbänder vor dem Verschweißen zu besäumen und zu entfetten. Diese Maßnahme gewährleistet eine saubere Schweißnaht. Da das gewünschte Produkt eine Wanddicke von in der Größenordnung 0,8 bis 1 mm aufweist, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Metallbänder gleicher Wanddicke von weniger als lmm zu verwenden. Das geschweißte Kanalrohr wird zweckmäßigerweise nach dem Schweißen durch Ziehen über eine Mandrille und durch eine Matrize exakt kalibriert. Auf diese Weise kann ein Rohr mit eng tolerierten Abmessungen hergestellt werden, wobei gleichzeitig durch die Kaltbearbeitung eine Verfestigung des Materials erreicht wird. Beim Kalibrieren sollten die Kammern in Richtung des Steges so aufgewei-tet werden, daß die Außenwandungen der Kanäle nahezu parallel zum

909812/0016

Steg verlaufen und die gekrümmten Bereiche der Außenwandung sich über die Schweißnaht hinaus erstrecken. Es können dadurch Zweikanalrohre hergestellt werden, deren Schweißnähte im Inneren der Einhüllenden gelegen sind. Die Formung der Metallbänder wird zweckmäßigerweise so vorgenommen, daß die Bandkanten der geformten Metallbänder während des Schweißvorgangs an dem Steg anliegen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß das Material des Steges in jedem Fall in die Schweißnaht eingeht. Anschließend an die Kalibrierung wird das Rohr kalt gereckt. Dieser Arbeitsgang bewirkt, daß das Rohr gerichtet wird und im geraden Zustand vorliegt. Von dieser Rohrlänge werden dann zweckmäßigerweise die benötigten Rohrlängen abgelängt.

Die Erfindung ist an Hand der in den Fig. 1 bis k schematisch dargestellten Aueführungsbeispiele näher erläutert.

Von den Vorratstrommeln 1 und 2 werden Kupferbänder 3 und k mit einer Wanddicke von 0,8 mm kontinuierlich abgezogen und in einem geeigneten Formwerkzeug 5, 6 zu den Halbrohren 7 und 8 verformt. Die Halbrohre 7 und 8 werden durch nicht näher dargestellte Werkzeuge aneinandergeführt. Vor dem Zusammenführen der Halbrohre 7 und 8 wird zwischen diese ein von einer Vorratsspule 9 ablaufendes Kupferband 10 eingefahren, so daß sich die Bandkanten der Halbrohre 7 und 8 auf das Band 10 auflegen. Mittels einer unter Schutzgas betriebenen Lichtbogenschweißeinrichtung, von der eine Elektrode 11 dargestellt ist, werden die Längskanten der Halbrohre 7 und 8 gemeinsam mit dem Metallband 10 verschweißt. In unmittelbarem Anschluß an den Schweißvorgang wird das Zweikanalrohr 12 mittels einer Matrize 13 und einer nicht näher bezeichneten an einer Stange oder einem Seil befestigten Mandrille zweckmäßigerweise im selben Arbeitsgang wie das Schweißen kalibriert. Zum Aufbringen der erforderlichen Zugkräfte dient ein Bandabzug l4.

909812/0016

In der Pig. 2 ist ein Schnitt durch ein Zweikanalrohr nach dem Verschweißen dargestellt. In dieser Fig. ist klar erkennbar, daß das den Steg bildende Kupferband 10 gemeinsam mit den Bandkanten der Halbrohre 7 und 8 in die Schweißnaht eingegangen ist und somit für eine flüssigkeitsdichte Trennung der Kanäle 15 und l6 sogt.

In vielen Fällen kann es zweckmäßig sein, den Kalibriervorgang gesondert durchzuführen. In diesem Fall wird das Rohr nach dem Schweißen in Längen von beispielsweise 15 bis 20

Metern abgelängt und in einem nachfolgenden Arbeitsgang

kalibriert. Dieser Arbeitsgang ist in der Fig. 3 schematisch dargestellt. In das Rohr 12 wird eine Mandrille 17« die die innere Kontur der Kanäle 15 und l6 bestimmt, eingebracht. Die MandrilIe 17 ist über ein Seil bzw. eine Dornstange l8 an einem Dornstangenhalter 19 befestigt. Zweckmäßigerweise werden beide Kanäle 15 und l6 gleichzeitig kalibriert, d. h. in jedem Kanal befindet sich eine gesonderte MandrilIe 17« die über eine gesonderte Dornstange bzw. ein Seil l8 an der Haltevorrichtung 19 befestigt sind. Zu Beginn des Kalibrier-Vorgangs greift eine Spannvorrichtung 20 an dem Ende des Rohres 12 an und zieht dieses durch die Matrize 13, wobei die Mandrille im Bereich der Matrize durch die Dornstange bzw. das Seil in Lage gehalten wird.

Die Fig. k und 5 zeigen Schnitte durch den Bereich der Matrize 13 für zwei unterschiedliche Ausführungsformen der Zweikanalrohre. In der Fig. 5 ist die Kalibrierung eines Zweikanalrohres dargestellt, welches sich durch elektrische Lichtbogenschweißung ohne nachfolgende Verformung nicht herstellen läßt. Die Breite der Metallbänder 7 und 8 ist va-ientlieh größer gewählt als die Breite des Metallbandes 10. Dadurch ist es möglich, daß die gekrümmten Bereiche der Halbrohre 7 und 8 sich in Richtung des Metallbandes 10 über die Schweißnaht 21 und 22 hinaus erstrecken. Die fertig ge-

909812/0016

formten Zweikanalrohre finden bevorzugt Anwendung in Wärme tau β chappara t en.

Anschließend an den Kalibriervorgang können die Rohre noch kalt gereckt werden, wodurch sie einwandfrei gerichtet wer den. Im Anschluß an diesen Arbeitsgang können sie in den gewünschten Längen abgelängt werden.

909812/0016

L e e r s e i t e

Claims

273886?

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

26. Aug. 1977

Patentansprüche

[ 1.JVerfahren zur Herstellung von dünnwandigen Zweikanalrohren aus Metall vorzugsweise Kupfer oder einer Kupferlegierung, deren Innenraum durch eine stegartige Wand geteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Metallbänder so geformt werden, daß sie gemeinsam ein Rohr bilden, daß die geformten Metallbänder mit einem ebenen Metallband mit ihren Längskanten in Berührung gebracht und die Längskanten der drei Werkstücke miteinander durch Schmelzschweißen verbunden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbänder kontinuierlich in horizontaler Richtung ναι drei achsparallel angeordneten Vorratsspulen im Abstand zueinander abgezogen werden, daß der Abstand durch Heranführen der oben und unten verlaufenden Metallbänder ver-

9098 12/0016

•I

ringert wird und die oben und unten verlaufenden Metallbänder kontinuierlich zu einem Halbrohr geformt werden
und daß die Längskanten der drei Metallbänder kontinuierlich durch elektrische Lichtbogenschweißung unter Schutzgas verschweißt werden.
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Metallbänder vor dem Verschweißen besäumt und entfettet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Metallbänder gleicher Wanddicke von
weniger als 1 mm verwendet werden.
5· Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das geschweißte Kanalrohr nach dem Verschweißen durch Ziehen über eine Mandrille und durch eine
Matrize exakt kalibriert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß beim Kalibrieren die Kammern in Richtung des Steges so aufgeweitet werden, daß die Außenwandungen der Kanäle nahezu parallel zum Steg verlaufen und die gekrümmten Bereiche der Außenwandung sich über die Schweißnaht erstrecken.
7· Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandkanten der geformten Metallbänder während der Schweißung an dem Steg anliegen.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbänder in vertikaler Richtung verlaufend an der stationären Schweißvorrichtung vorbeigeführt und beide Schweißnähte gleichzeitig fertiggestellt
werden.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das kalibrierte Rohr kalt gereckt wird.

9 0 9812/0016 ³"